電流到底有多快,什么是電流

電流的本質是什么?

電流到底有多快,什么是電流


本題,不考慮電源機制,只考慮導體電流的本質,因為電流的兩個定義,皆與電源無關 。定義一:I=Q/t,即:單位時間里通過導體橫截面的電量叫做電流強度 。定義二:I=n·e·s·v,與發電機制無關 。其中,s為導體橫截面積 ,n為單位體積電荷數n,e為電荷電量,v為電荷位移速率 。顯然,定義只講了電流涉及大量電子電荷的綜合行為,沒有涉及電流的本質機制 。
下面,我用“場激發原理”與“電子能帶理論”來解釋電流的本質 。兩個電荷之間作用,不可是能直接的裸接觸 。顯然,電流是電子電荷之間的依次推涌 。問題是:電子之間的推涌,是不是像多米諾骨牌一樣,直接碰撞呢?我想,當然不可能 。電子有獨立自由空間,過近了就會相互排斥,實際接觸的是場介質或玻色子,換句話說,作用力與能量,只能通過真空場來傳播 。
【電流到底有多快,什么是電流】各種電源,皆可抽象為電磁振蕩諧振子電流的生產需要電源 。電源的能量供應,有多種途徑:機械能、化學能(含生物能)、光能、原子能、重力勢能(如水力發電) 。這些能源形成的發電機制,都可以拓撲為一個電磁振蕩諧振子或電子諧振子 。導體電流的傳播機制如下:電子諧振子發射電勢能,激發導體中的電子附近若干場量子變成光量子,光量子再激發金屬活潑的核外電子(價電子),價電子再激發場量子變成光量子,以此類推 。
用程序表達是:諧振子發射電勢能→激發場量子變光子→激發電子加速繞核震蕩→激發場量子變光子→激發電子加速繞核震蕩→...... 。電子諧振子→發射電勢能→場量子變光子→新電子諧振子→場量子變光子→新電子諧振子→場量子變光子...... 。為什么常溫下的非導體電子,不傳播電流 。根據電子能帶理論,非導體(如玻璃)的電子能隙很大,除非有擊穿電壓或激光制冷超導,沒有活潑的價電子可被光量子激發,諧振子發出的電勢能就無法加速電子震蕩,做彼此之間的依次推涌 。
電流的速度,應該比光速低很多不像測量光速那么容易,測量電流速度很難,只能通過邏輯推理,做一個估計 。被電源激發的核外電子的繞核震蕩速度,遠大于非激發速度(v=2.2e6m/s=0.0073c),不妨假設電子加速100倍,v=0.73c,這是瓶頸速度,決定電流的速度 。結論 。電流本質是:電源諧振子→激發場量子→電子諧振子→激發場量子→電子諧振子...好了,本答stop here 。
電流是怎么產生的?
電流到底有多快,什么是電流


朋友們好,我是電子及工控技術,我來回答這個問題 。對于電流我們常常會與水流聯想在一起,我記得在上中學物理課時,老師做過一個實驗,至今我還記得,老師用一個小燈泡和電池通過導線連接起來,這時燈泡會點亮發光 。當時老師講到這是由于導線中的自由電子攜帶負電荷,它會向電池的正極方向運動 。而此時電池的負極會源源不斷地提供電子,這樣就會形成從電池的負極向電池的正極源源不斷地流動電子流,那么這個電子流就是我們所說的電流,這個實際的電流流動方向與我們所規定的電流方向是相反的 。
由此可見,電流的產生要滿足的條件是導體中要有自由的電荷,這個電荷可以在外電場力的作用下定向移動,比如我們所常用的導體中,有大量的電子;在酸、堿、鹽的水溶液中的正離子和負離子它們都是自由電荷 。我們還有一種產生電流的方法,那就是導體在磁場中做切割磁力線運動,我們在中學物理電磁學中就了解到,導體中的電荷在磁場中運動時它會受到洛倫茲力,這些電荷在洛倫茲力的作用下也會產生定向運動,因此也會產生電流 。

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